網絡工程實習總結 1
一、實習的基本概況
時間:201*年5月9日201*年6月17日地點:E607(一)理論指導
1.IEEE802標準和以太網:
㈠OSI模型和TCP/IP協議:OSI模型中包括物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。㈡IEEE802參考模型:物理層被分為上下兩個子層:對電纜介質的說明;介質訪問單元(MAU)。數據鏈路層也被分為兩個子層:媒體訪問控制子層(MAC);邏輯鏈路控制子層(LLC)。㈢以太網簡介:①以太網的物理地址可分為三類:單播地址、廣播地址和多播地址。②以太網訪問模式:CSMA/CD③以太網的MAC幀格式:一種是DIXEthernetV2標準,另一種是IEEE的802.3標準。兩種幀格式可以在同一以太網絡共存。兩種幀格式都具有7個域:前導碼、幀首定界符、目的MAC地址、源MAC地址、協議類型或數據長度、數據、幀校驗序列。2.地址解析協議(ARP)
㈠物理地址與邏輯地址㈡ARP協議簡介㈢ARP報文格式㈣ARP封裝㈤ARP的運行過程㈥ARP高速緩存㈦代理ARP㈧協議棧實現代碼解析㈨各模塊推薦流程:(1)ARP請求發(fā)送流程(2)輸入ARP數據包處理流程3.網絡協議(IP)㈠IP協議簡介
㈡①IP地址:地址空間。②IP地址的表示方法:IP地址有三種常用的表示方法:二進制表示方法、點分十進制表示方法和十六進制表示方法。③IP地址的分類:IP地址分成5類:A類,B類,C類,D類和E類。其中A類、B類和C類地址是基本的Internet地址,是用戶使用的地址,D類地址用于廣播,E類地址為保留地址。④網絡號和主機:在分類編址的A類,B類和C類地址中,IP地址可劃分為網絡號(net-id)和主機號(host-id)。這兩部分長度都是可變的,取決于地址的類型。⑤地址類和地址塊:A類地址共分為128個地址塊,每個地址塊都包含有16777216個地址。這表明要使用這類地址的機構一定是一個非常龐大的機構。B類地址共劃分為16384個地址塊,每個地址塊都包含有65536個地址。C類地址共劃分為2097152個地址塊,每個地址塊都包含有256個地址。D類地址只有一個地址塊。它用來進行多播。E類地址只有一個地址塊。它是保留地址。
㈢特殊的IP地址:1)網絡地址:主機號為全“0”的IP地址不分配給任何主機,而是作為網絡本身的標識。2)直接廣播地址:主機號為全“1”的IP地址不分配給任何主機,用作廣播地址。3)有限廣播地址:32位為全“1”的IP地址(255.255.255.255)稱為有限廣播地址。4)主機本身地址:32位全“0”的IP地址(0.0.0.0)稱為主機本身地址。5)回環(huán)地址:127.0.0.1稱為回環(huán)地址,常用于本機上軟件測試和本機上網絡應用程序之間的通信地址。㈣子網劃分㈤IP報文格式㈥IP封裝㈦IP數據報分片㈧IP數據報校驗和4.用戶數據報協議(UDP)
UDP協議簡介:UDP(用戶數據報協議),主要用來支持那些需要在計算機之間傳輸數據的網絡應用。包括網絡視頻會議系統(tǒng)在內的眾多的客戶/服務器模式的網絡應用都需要使用UDP協議。UDP報文格式:每個UDP報文稱為一個用戶數據報(UserDatagram),用戶數據報分為兩個部分:UDP首部和UDP數據。首部被分為四個16位的字段,分別代表源端口號目的端口號報文的長度以及UDP校驗和。UDP應用:1)UDP適用于這樣的進程,它需要簡單的請求響應通信,而較少考慮流量控制和差錯控制。對于需要傳送成塊數據的進程,如FTP,則通常不使用UDP;2)UDP適用于具有內部流量控制和差錯控制機制的進程;3)對多播和廣播來說,UDP是個比較合適的傳輸層協議;4)UDP可用于管理進程,如SNMP協議;5)UDP可用于某些路由選擇更新協議。5.傳輸控制協議(TCP)
TCP(傳輸控制協議)協議是TCP/IP協議族中的面向連接的、可靠的傳輸層協議。
6.域名服務(DNS)
DNS(域名服務)是一種能夠完成從域名到地址或從地址到域名的映射系統(tǒng)。使用DNS,計算機用戶可以間接的通過域名來完成通信。7.超文本傳輸協議(HTTP)
HTTP(超文本傳輸協議)主要用于訪問萬維網上的數據。HTTP在熟知端口80上使用TCP服務。
8.遠程登錄與文件傳輸協議(TELNET與FTP)
FTP(文件傳輸協議)提供了一種通過TCP傳送文件的方法,可以將一個文件從一個系統(tǒng)復制到另一個系統(tǒng)中。
(二)實習過程或步驟
1.領略真實的MAC幀:
將主機A和B作為一組,主機B啟動協議分析器,新建捕獲窗口進行數據捕獲并設置過濾條件(提取ICMP協議);主機Aping主機B,察看主機B協議分析器捕獲的數據包,分析MAC幀格式。然后將主機B的過濾器恢復為默認狀態(tài)。實驗結果為:MAC幀格式:
其中目的MAC地址:00142A503336;源MAC地址:00142A522C15;型或數據長度:08002.ARP報文
將主機A、B、C、D、E、F作為一組進行實驗。①主機B在命令行方式下輸入staticroute_config命令,開啟靜態(tài)路由服務。②主機A、B、C、D、E、F在命令行下運行“arp-d”命令,清空ARP高速緩存。③機A、B、C、D、E、F重新啟動協議分析器,打開捕獲窗口進行數據捕獲并設置過濾條件(提取ARP、ICMP)。④主機Aping主機E(172.16.0.2)。⑤主機A、B、C、D、E、F停止數據捕獲,察看協議分析器中采集到的ARP報文。通過實驗了解到:單一ARP請求報文不能跨越子網進行地址解析,ARP報文的存活空間只限在子網內。因為ARP報文的請求是在網關下的數據請求,脫離子網ARP報文也就自動失效,并且ARP請求是以廣播的方式進行,而廣播報文不能跨越子網。ARP地址解析在跨越子網的通信中所起到的作用:作用是解析網關的MAC地址,ARP本身無法跨躍不同網段。當數據要發(fā)往外部網絡時,通常是首先使用ARP請求網關路由器的MAC地址,之后將數據發(fā)往網關路由器,由網關路由器進行轉發(fā)。3.編輯并發(fā)送IP數據報:
將主機A、B、C、D、E、F作為一組進行實驗。①主機B在命令行方式下輸入staticroute_config命令,開啟靜態(tài)路由服務。②主機A啟動協議編輯器,編輯一個IP數據報,其中:MAC層:目的MAC地址:主機B的MAC地址(對應于172.16.1.1接口的MAC)源MAC地址:主機A的MAC地址。協議類型或數據長度:0800。IP層:總長度:IP層長度。生存時間:128。源IP地址:主機A的IP地址(172.16.1.2)。目的IP地址:主機E的IP地址(172.16.0.2)。校驗和:在其它所有字段填充完畢后計算并填充。自定義字段:數據:填入大于1字節(jié)的用戶數據。③在主機B(兩塊網卡分別打開兩個捕獲窗口)、E上啟動協議分析器,設置過濾條件(提取IP協議),開始捕獲數據。④主機A發(fā)送第1步中編輯好的報文。⑤主機B、E停止捕獲數據,在捕獲到的數據中查找主機A所發(fā)送的數據報。⑥將第1步中主機A所編輯的報文的“生存時間”設置為1,重新計算校驗和。⑦主機B、E重新開始捕獲數據。⑧主機A發(fā)送第5步中編輯好的報文。⑨主機B、E停止捕獲數據,在捕獲到的數據中查找主機A所發(fā)送的數據報。觀察實驗過程得:在實驗過程中主機A所編輯的報文,經過主機B到達主機E后,報文數據發(fā)生變化,變化的原因是:他們不在一個子網上。主機B能接受到A發(fā)送的報文,主機E不能,因為此報文的生存時間太短,致使主機E無法捕獲此報文。4.UDP單播通信
將主機A、B、C、D、E、F作為一組進行實驗。①主機B、C、D、E、F上啟動“實驗平臺工具欄中的UDP工具”,作為服務器端,監(jiān)聽端口設置為2483,“創(chuàng)建”成功。②主機C、E上啟動協議分析器開始捕獲數據,并設置過濾條件(提取UDP協議)。③主機A上啟動“實驗平臺工具欄中的UDP工具”,作為客戶端,以主機C的IP為目的IP地址,以2483為端口,填寫數據并發(fā)送。④察看主機B、C、D、E、F上的“UDP工具”接收的信息。⑤察看主機C協議分析器上的UDP報文⑥主機A上使用協議編輯器向主機E發(fā)送UDP報文,其中:目的MAC地址:E的MAC地址;目的IP地址:主機E的IP地址;目的端口:2483;校驗和:0發(fā)送此報文⑦主機B、C、D、E、F關閉服務端,主機A關閉客戶端。從實驗中得出結論:UDP是一個無連接協議,傳輸數據之前源端和終端不建立連接,當它想傳送時就簡單地去抓取來自應用程序的數據,并盡可能快地把它扔到網絡上。在發(fā)送端,UDP傳送數據的速度僅僅是受應用程序生成數據的速度、計算機的能力和傳輸帶寬的限制;在接收端,UDP把每個消息段放在隊列中,應用程序每次從隊列中讀一個消息段。(2)由于傳輸數據不建立連接,因此也就不需要維護連接狀態(tài),包括收發(fā)狀態(tài)等,因此一臺服務機可同時向多個客戶機傳輸相同的消息。5.頁面訪問
①將主機A和B作為一組②主機A清空IE緩存。③主機B啟動協議分析器開始捕獲數據,并設置過濾條件(提取HTTP協議)。④主機A啟動IE瀏覽器,在“地址”框中輸入http://服務器的ip/experiment,并連接,服務器IP默認為172.16.0.253。主機B停止捕獲數據,分析捕獲到的數據。分析實驗可知,實驗中使用http的get方法(從服務器請求一個文檔)。作用:請求獲取Request-URI所標識的資源。
6.使用TCP連接工具與服務器進行命令交互
將主機A和B作為一組;1.主機B啟動協議分析器開始捕獲數據并設置過濾條件(提取TCP協議)。2.主機A啟動TCP工具連接FTP服務器。(1)主機A啟動“實驗平臺工具欄中的TCP工具”。①選中“客戶端”單選框。②在“地址”文本框中填入FTP服務器的IP地址。③在“端口”文本框中填入主機FTP服務器進程的端口號21。④點擊“連接”按鈕,建立與FTP服務器的TCP連接。(2)連接成功(將該次連接記為w_cmd),在接收窗口會顯示成功連接的信息。然后在發(fā)送窗口發(fā)送數據,觀察服務器回復的信息。由實驗總結出FTP服務器是使用什么方式創(chuàng)建數據連接的。
二、實習感受(一)成績與收獲
經過為期幾周的網絡工程實習我對IPV4協議中的各個協議有了更深入的
了解。在實驗一中掌握了什么是IEEE802標準和以太網、太網的報文格式;掌握MAC地址的作用;MAC廣播地址的作用;LLC幀報文格式;協議編輯器和協議分析器的使用方法;協議棧發(fā)送和接收以太網數據幀的過程。通過動手實驗捕獲數據包分析出MAC幀格式。同時學會了編寫LLC幀,更加明白LLC幀是由目的MAC地址、源MAC地址、協議類型和數據長度、用戶定義數據/數據字段等組成。在實驗三中熟練掌握了IP校驗和計算方法,可手動計算也可使用協議編輯器的“自動計算”校驗和。同時還懂得受限廣播地址的作用:受限的廣播地址是255.255.255.255。該地址用于主機配置過程中IP數據報的目的地址,此時,主機可能還不知道它所在網絡的網絡掩碼,甚至連它的IP地址也不知道。在任何情況下,路由器都不轉發(fā)目的地址為受限的廣播地址的數據報,這樣的數據報僅出現在本地網絡中。最重要的是,在學習的過程中組內成員互相幫助,遇到困難大家共同解決,真正認識到團結協作精神的重要,同時我們積極利用網絡搜集大量資料并從中摘取與自己課題相關的內容,這樣在研究過程中又增加了不少課外知識,對大一學過的網絡原理是個很好的復習和回顧。另外,通過實習我發(fā)現自己目前掌握的東西還是少,在今后的學習中要不斷學習不斷總結,必須拓寬自己的知識面、開闊自己的視野。
(二)問題與不足
實踐過程中遇到了很多的問題,當然也發(fā)現了自己的不足。起初,剛剛接觸網絡實驗平臺,不知道如何下手做實驗,經常是沒有目的性的打開幾個窗口。在驗證網絡的拓撲結構時經常是連接失敗,但不能找到原因。打開協議編輯器后不知道怎樣編寫一個幀,更不了解怎樣計算校驗和;不熟悉如何正確分析捕獲到的數據包。這樣雖然掌握了各個協議的原理和組成,但是脫離了實踐的操作,因此在做完一個實驗后并沒有得到很大的提升。由其是在計算IP協議總長度的時候,總是出現計算值違反約束條件的提示。期間我非?鄲。另外,自己遇到問題時非常急躁,不能心平氣和的解決問題。這是在今后學習和實驗中必須要避免和改正的地方。
三、對策與建議
針對實驗中遇到的問題,自己要在掌握理論原理的前提下,進一步提高自己的動手能力,要在進行每項操作前先了解每個操作要達到的目的。學會提前預測實驗的結果,然后再動手操作,得出結果與自己的預測結果進行比較,找出差距和錯誤。然后,反復做一個實驗,直到完全掌握實驗的全部步驟和要點。在遇到不會的問題時,悉心向周圍同學和老師請教。學會與同學合作解決問題,體會“團結就是力量”這句話的含義。在以后的學習生活過程中,進一步加強自學能力;學會平心靜氣的學習,不要眼高手低,只看理論不動手,要理論結合實踐,充分利用學校的網絡資源不斷地學習、提升自己,不僅僅限于網絡方面,還可以是應用軟件方面?傊,不論是實習課程還是專業(yè)課程,這都需要我有一個積極的學習心態(tài),要有樂此不疲開拓視野的精神,把實習期間所學到的東西運用于各個方面。
擴展閱讀:網絡工程實習報告1
第一部分:基于仿真的網絡實習報告
實驗一:單個交換機VLAN的劃分
1.VLAN的原理
VLAN(VirtualLan)是虛擬邏輯網絡,交換機通過VLAN設置,可以劃分為多個邏輯網絡,從而隔離廣播域。具有三層模塊的交換機可以實現VLAN間的路由。2.實驗需要的設備以及ip地址為:
(1)一臺交換機、四臺PC機
(2)PC0_vlan10192.168.1.1PC1_vlan20192.168.1.2
PC2_vlan30192.168.1.3PC3_vlan40192.168.1.4
3.實驗步驟
(1)畫出實驗拓撲圖
(2)對交換機進行命令輸入:
(3)單機PC機添加ip地址
(4)Ping兩臺設備是否聯通
實驗二:vtpserver交換機的配置
1.vtp原理
(1)VTP是VLAN傳輸協議,在含有多個交換機的網絡中,可以將中心交換機的VLAN信息發(fā)送到下級的交換機中。中心交換機設置為VTPServer,下級交換機設置為VTPClinent。VTPClinent要能學習到VTPServer的VLAN信息,要求在同一個VTP域,并要口令相同。(2)VLAN共享:如果要求某個VLAN與其他VLAN訪問,可以設置VLAN共享或主附VLAN。共享模式的VLAN端口,可以成為多個VLAN的成員或同時屬于多個VLAN。在主附VLAN結構中,子VLAN與主VLAN可以相互訪問,子VLAN間的端口不能互相訪問。一般的VLAN間使用不同網絡地址;主附VLAN中主VLAN和子VLAN使用同一個網絡地址。
2.實驗目的:
通過VTP實驗掌握VTP原理
3.VTP的配置步驟:
(1)實驗拓撲圖:
(2)進入第一臺交換機配置VTP工作模式為server,如圖:
(3)進入第二臺交換機配置VTP工作模式為clinert,如圖:
(4)把連接兩臺交換機兩段的借口設為trunk口(允許所有vlan通過的口)
(5)創(chuàng)建vlan并把端口添加到相應vlan中:
1)在vtp設為server的交換機創(chuàng)建vlan2和vlan3:
(6)把兩臺交換機的相應主機添加到相應vlan中
(7)測試:相同vlan中的主機能ping通,不同vlan中主機Ping不通。
5.相關配置命令:
VTPserver交換機的配置Switch>en
Switch#vlandatabaseSwitch(vlan)#vtpserver
Switch(vlan)#vtpdomaintestSwitch(vlan)#vtppassword123456Switch(vlan)#vlan2nametest_2Switch(vlan)#vlan3nametest_3Switch(vlan)#exit
VTPclient交換機的配置Switch>en
Switch#vlandatabaseSwitch(vlan)#vtpclinet
Switch(vlan)#vtpdomaintestSwitch(vlan)#vtppassword123456Switch(vlan)#vlan2nametest_2Switch(vlan)#vlan3nametest_3Switch(vlan)#exit
實驗三單臂路由配置
本實驗接上一個實驗,計算機和交換機的IP地址和網關不變,但要求交換機工作在兩個VLAN的情況下,新創(chuàng)建的vlan,一個是vlan2,另一個是vlan3.
當交換機設置成兩個VLAN時,邏輯上已經成為兩個網絡,廣播被隔離了。兩個VLAN的網絡要通信,必須通過路由器,如果接入路由器的一個物理端口,則必須有兩個子接口分別與兩個VLAN對應,同時還要求與路由器相聯的交換機的端口f0/1要設置為trunk,因為這個口要通過兩個vlan的數據包。1.實驗目的:
通過實驗掌握單臂路由的原理及應用,并且熟悉上次實驗VTP原理。2.實驗步驟:
(1)實驗拓撲圖如下:
(2)把f0/1設為trunk模式,并且把PC2添加到vlan2,PC3添加到vlan3;設置端口模式
(3)在client交換機上,把PC加入相應的VLAN:
(4)路由器的配置:
(5)測試連通性
3.路由器的配置
Router#conft
Router(config)#intf0/0Router(config-if)#noshutRouter(config-if)#intf0/0.1
Router(config-subif)#encapsulationdot1Q2
Router(config-subif)#ipadd192.168.1.1255.255.255.0Router(config-subif)#intf0/0.2
Router(config-subif)#encapsulationdot1Q3
Router(config-subif)#ipadd192.168.2.1255.255.255.0Router(config-subif)#noshutRouter(config-subif)#exit
實驗四三層交換機的配置
1.三層交換的概念
交換機是鏈路層的設備,使用MAC地址,完成對幀的操作
交換機的IP地址做管理用,交換機的IP地址實際是VLAN的IP。
一個VLAN一個廣播域,不同VLAN的主機間訪問,相當于網絡間的訪問,要通過路由實現。
不同VLAN間主機的訪問有以下幾種情況:
(1)兩個VLAN分別接入路由器的兩個物理接口,這是路由器的基本應用。(2)兩個VLAN通過trunk接入路由器的一個物理接口,這是應用于子借口的
單臂路由。
(3)通過VLAN的IP地址做網關,實現三層交換,要求設置VLAN的IP地址。(4)將端口設置在三層工作,要求端口設置noswitchport,再設置端口的IP
地址。2.實驗目的
通過實驗掌握三層交換工作原理。3.實驗步驟
(1)實驗拓撲圖
(2)給三層交換機創(chuàng)建兩個VLAN:VLAN2和VLAN3
(3)把端口添加到相應VLAN
(4)給VLAN2和VLAN3添加IP地址
(5)路由器上啟用路由協議(方法和交換機一樣)(6)測試連通性
4.三層交換機的相關配置命令Switch>en
Switch#conft
Enterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Switch(config)#intvlan2
Switch(config-if)#ipadd192.168.1.1255.255.255.0Switch(config-if)#intvlan3
Switch(config-if)#ipadd192.168.2.1255.255.255.0Switch(config-if)#exit
第二部分:基于VMware虛擬機環(huán)境
的網絡實習報告
實驗一虛擬系統(tǒng)的安裝與網絡配置的技巧1、實驗目的
(1)熟悉Vmware虛擬機軟件,掌握虛擬機環(huán)境下常用快捷鍵。(2)實現宿主機與虛擬機201*系統(tǒng)的文件共享。
(3)實現虛擬機xp系統(tǒng)與虛擬機201*系統(tǒng)的連通性。2、實驗內容與步驟
(1)添加宿主機的文件共享:
在虛擬機添加文件
文件添加成功
(2)xp系統(tǒng)與201*系統(tǒng)的網絡連通性先把兩系統(tǒng)的網卡設置成Vmnet8(NAT),再設置兩系統(tǒng)的ip地址和網關。網卡的設置:
201*系統(tǒng)的ip設置:
Xp系統(tǒng)的ip設置:
兩個系統(tǒng)之間的ping的結果:
結果表明,兩個系統(tǒng)之間能夠ping通,通過設置相同網關的ip地址,能夠使得兩臺主機連通。
實驗二DHCP服務器的設置與測試1、實驗目的
(1)使用201*server提供的DHCP應用軟件,完成DHCP服務器的安裝、配用和使用。
(2)在DHCP中定義一套動態(tài)分配IP地址,并測試客戶機的分配結果。2、實驗內用與步驟
(1)先設置服務器的網卡配置:
在此,服務器的網卡設置成為了Vmnet4
(2)然后設置客戶機的網卡:
此客戶機的網卡也設置成為Vmnet4(4)設置服務器的IP地址和網關:
(5)此時可以安裝和設置DHCP的作用域和地址池:
地址池的范圍為192.168.100.20到192.168.100.30
所以,得出的客戶機的分配地址范圍為192.168.100.20到192.168.100.30
(6)在客戶機中查看結果:
客戶機所分配到了192.168.100.20的地址,表明實驗結果正確了。
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